一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法。该紫外光固化醋酸纤维素膜，以重量百分比计，原料组成包括：醋酸纤维素30

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及膜材料领域
，具体涉及一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]纤维素是地球上最丰富的可再生有机资源之一，具有韧性好、光泽好、机械强度高、透明度高、对光稳定、不易燃烧等特点，作为涂料、纺织材料、膜等已被广泛研究。醋酸纤维素是在催化剂作用下，天然纤维素通过乙酰化反应得到的一种纤维素衍生物，具有可生物降解的特性。然而，醋酸纤维素膜存在着一些缺点，主要是膜的机械强度不高，亲水性比较大。
[0003]壳聚糖是仅次于纤维素的地球上第二丰富的多糖，由甲壳素脱乙酰化制得，表面含有丰富的活性官能团。壳聚糖作为一种天然的可再生资源，具有无毒、抗菌和可生物降解等优异性能。壳聚糖可以用于改性和改善聚合物膜的性能。
[0004]原花青素：也叫前花青素，是目前国际上公认的清除人体内自由基有效的天然抗氧化剂。一般为红棕色粉末，气微、味涩，溶于水和大多有机溶剂。原花青素属于植物多酚类物质，分子由儿茶素，表儿茶素(没食子酸)分子相互缩合而成，根据缩合数量及连接的位置而构成不同类型的聚合物，如二聚体、三聚体、四聚体
……
十聚体等，通常把聚合度小于6的组分称为低聚原花青素，6及以上聚体称为多聚体。在各聚合体原花青素中功能活性最强的部分是低聚体原花青素。一般认为，药用植物提取物中存在的低聚原花青素是有效成分，具有抗氧化、捕捉自由基等多种生物活性。原花青素广泛存在于植物的皮、壳、籽中，比如葡萄籽、苹果皮、花生皮、蔓越莓中。
>[0005]紫外光固化技术是一种目前研究的热点，可以提高材料的性能，在膜领域备受关注。UV固化的膜配方主要包括预聚物、光引发剂和活性稀释剂等组成。通过紫外线照射，在低温下以低能量和更少的时间消耗，使得预聚体快速反应。紫外光固化技术在纤维素及其衍生物领域的使用较少。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法，按重量份计，原料组成包括：
[0009]醋酸纤维素30
‑
50份
[0010]溶剂18
‑
30份
[0011]改性剂6
‑
15份
[0012]稀释剂15
‑
30份
[0013]壳聚糖2
‑
10份
[0014]原花青素6
‑
15份
[0015]作为一种实施方案，所述醋酸纤维素选自二醋酸纤维素或三醋酸纤维素，所述二醋酸纤维素或三醋酸纤维素其来源选自木浆醋酸纤维素或竹浆醋酸纤维素等。
[0016]作为一种实施方案，所述溶剂选自丙酮、冰醋酸、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种。
[0017]作为一种实施方案，改性剂选自对苯二异氰酸酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸
‑2‑
异氰酸基乙酯、对苯二酚单甲基丙烯酸酯中的一种。
[0018]作为一种实施方案，所述稀释剂选自甲基丙烯酸羟乙酯、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯的其中一种。
[0019]作为一种实施方案，所述壳聚糖为α壳聚糖、β壳聚糖和γ壳聚糖三种类型中的一种。
[0020]作为一种实施方案，所述原花青素从葡萄籽、苹果皮、花生皮、蔓越莓中的一种及以上物质中提取得到，所述为原花青素低聚体原花青素，具体为2
‑
5聚体。
[0021]作为一种实施方案，所述光引发剂选自二苯甲酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚中的一种。
[0022]作为一种实施方案，所述的紫外光固化醋酸纤维素膜制备方法包括：
[0023]S1、将醋酸纤维素溶于溶剂中，氮气气氛，80
‑
120℃下，滴加改性剂，滴加速度为1
‑
5mL/min；
[0024]S2、保持反应温度80
‑
120℃，在步骤S1的反应液中添加稀释剂、壳聚糖、原花青素，混合均匀；再添加光引发剂，搅拌均匀，得到紫外光固化醋酸纤维素溶液；
[0025]S3、采用滚涂法制备膜材料，在紫外光照射下进行固化成膜。
[0026]作为一种实施方案，步骤S3中，所述紫外光固化使用的紫外光源波长为190
‑
400nm，光照时间为30秒
‑
3分钟。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下显著性有益效果：
[0028]1、本专利技术使用原料属于环境友好型原料，具有很好的可降解性能。
[0029]2、通过控制醋酸纤维素/壳聚糖/原花青素不同比例，利用紫外光固化技术，提高醋酸纤维素的交联程度，增强膜的附着力、硬度和耐水性；
[0030]3、本专利技术研究中发现，采用低聚原花青素，有助于UV光固化下的进行，可以控制降解时间比较短，生物分解率高；而高聚花青素由于分子量比较大，粘度较高，不利于其在反应物中混合均匀，同时降解时间比较长，生物分解率低，因而本专利技术采用2
‑
5聚体的原花青素。
[0031]4、本专利技术有效提高了醋酸纤维素的经济附加值，有利于醋酸纤维素膜的适用范围，降低生产成本，具有十分重要的环保意义。
具体实施方式
[0032]下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0033]实施例1
[0034]S1、50g木浆二醋酸纤维素溶于30g冰醋酸中，氮气气氛，120℃下，滴加15g对苯二异氰酸酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯，滴加速度为5mL/min；
[0035]S2、保持反应温度120℃，在步骤S1的反应液中添加30g的N
‑
乙烯基吡咯烷酮稀释剂、10gα型壳聚糖、6g的2聚体葡萄籽原花青素，混合均匀；再添加3g的1
‑
羟基环己基苯基甲酮光引发剂，搅拌均匀，得到紫外光固化醋酸纤维素溶液；
[0036]S3、采用滚涂法制备膜材料，190nm紫外光照射30秒固化成膜。
[0037]实施例2
[0038]S1、30g竹浆三醋酸纤维素溶于18g四氢呋喃中，氮气气氛，80℃下，滴加6g对苯二酚单甲基丙烯酸酯，滴加速度为1mL/min；
[0039]S2、保持反应温度80℃，在步骤S1的反应液中添加15g的甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，按重量份计，原料组成包括：2.根据权利要求1所述的紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，所述醋酸纤维素选自二醋酸纤维素或三醋酸纤维素。3.根据权利要求1所述的紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，所述溶剂为丙酮、冰醋酸、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种。4.根据权利要求1所述的一种紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，所述改性剂选自对苯二异氰酸酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸
‑2‑
异氰酸基乙酯、对苯二酚单甲基丙烯酸酯中的一种。5.根据权利要求1所述的紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，所述稀释剂选自甲基丙烯酸羟乙酯、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯中的一种。6.根据权利要求1所述的紫外光固化醋酸纤维素膜，其特征在于，所述壳聚糖包括α壳聚糖、β壳聚糖和γ壳聚糖中的一种。7.根据权利要求1所述的紫外光固化醋酸纤维素膜及其制备方法，其特征在于，所述原花青素从葡萄籽、苹果皮、花生皮、蔓越莓中的一种及以上物质中提取获得，所述原花青素为低聚体原花青素。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯惠民，袁春平，王继虎，王松，缪亚美，张红梅，郭翠翠，朱同贺，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：